基于ANYSYS的钢筋混凝土套箱围堰仿真分析及建模方法

研究目的:以青岛海湾大桥高桩承台施工为背景,利用通用有限元分析软件对钢筋混凝土套箱围堰进行受力分析,通过接近实际工作状态的有限元仿真分析,对单元类型的选择及钢筋混凝土整体式建模提供依据,来达到最大限度的减少结构尺寸和吊装重量,使施工工艺得以最大限度的优化.研究结论:通过采用solid 65单元对钢筋混凝土套箱围堰进行的仿真受力分析,可以有效地解决钢筋混凝土复合材料的单元自由度耦合,很好地模拟钢筋混凝土套箱几何尺寸、空间位置、连接条件、边界条件和空间受力状态,为结构优化提供高精度的数值模型,提高计算精度,指导施工.     

厦门跨海特大桥锁口套箱围堰设计

根据厦门跨海特大桥水中承台数量多、施工工期紧、套箱围堰施工要求周期短且受潮汐影响的特点,采用了锁口套箱围堰的独特设计思路,重点介绍了锁口套箱围堰各工况受力状态下的计算结果.计算表明,锁口套箱有足够的刚度,可以满足施工要求.     

跨海大桥水下无封底混凝土套箱技术

在介绍既有水下套箱施工案例和经验的基础上,结合青岛海湾大桥施工情况,叙述水下无封底混凝土套箱的施工工艺。包括钢筋混凝土套箱预制、钢围堰制作及陆上安装、混凝土套箱及钢围堰现场安装、套箱底部胶囊止水操作等具体施工组织情况。     

滦河特大桥双壁钢围堰三维有限元分析

滦河特大桥为铁路桥,其基础承台尺寸为6.6 m×5.0 m,水深6 m,采用双壁钢围堰排水浇筑施工。为了保证施工安全,并了解钢围堰结构的内力和变形情况,采用ANSYS软件对该围堰进行三维有限元模拟和分析。分析结果表明,该围堰结构的设计符合强度要求,顶部未设横肋、竖肋的部分虽然受力较小但位移较大,应增加刚度,从而说明对于这类复杂工程,进行施工全过程三维有限元模拟与分析是很有必要的。此次模拟与分析也为相似情况提供一定依据。     

三门峡黄河公铁两用特大桥6~#墩双壁钢套箱围堰设计

新建蒙华铁路三门峡黄河公铁两用特大桥主桥为11跨连续钢桁结合梁桥,全长1 140 m。黄河主河槽较宽,汛期和非汛期水位变化较大,最大水位高差可达13 m。6~#墩为矩形承台,平面尺寸42.3 m×24.6 m,厚4.5 m,四周倒以圆角;围堰采用双壁钢套箱围堰,双壁钢套箱围堰平面尺寸为46.5 m×28.8 m,高度为22.9 m,壁仓厚2 m。围堰主要由侧板、水平环板、水平角钢与隔舱板组成。根据施工过程中围堰受力情况的不同及最不利状态分3个工况,采用MIDAS/Civil 2012和大型通用有限元软件ABAQUS建立各工况的有限元模型,分析围堰及封底混凝土结构的位移及应力。结果表明,在各个工况下,围堰及封底混凝土结构的最大位移及应力均小于规范允许值,满足规范要求。     

新型组合结构围堰钢-混连接段关键技术

组合结构围堰由于其环境适应能力强,施工成本可控,便于合理优化工期,近年来逐步成为桥梁基础施工建设中新兴的一种施工方法。常见的组合围堰有土石+双壁钢围堰、钢筋混凝土-钢套箱围堰、混凝土-钢板桩围堰等结构形式,而咬合桩-双壁钢围堰组合结构围堰尚属国内施工中首次运用,缺乏合理性验证。以建设中的临港长江公铁两用大桥基础施工为例,介绍组合咬合桩+双壁钢围堰。对钢-混连接段构造建立ABAQUS有限元分析模型,验算不同工况下其变形、力学特性。现场监测结果验证了有限元计算的可靠性,同时表明钢-混连接段构造结构设计的合理性。     

钢吊箱围堰结构强度有限元仿真分析方法

钢吊箱围堰是深水基础施工的一种防水结构,结合武广客专武汉天兴洲公铁两用长江大桥双壁钢吊箱和英德连江大桥单壁钢吊箱设计,采用有限元整体仿真分析方法,对吊箱结构进行计算。     

深水高桩承台钢吊箱设计与施工

钢吊箱围堰施工方法是深水承台施工中的一种主要施工方法。钢吊箱作为深水承台施工的主要构件，其设计的合理与否关系到整个桥梁的施工质量。以新安江大桥高桩承台施工为例，介绍钢吊箱围堰的设计与施工，重点介绍钢吊箱围堰的构造、受力检算、工作原理、施工工艺及施工要点等技术细节，同时对钢吊箱围堰施工中的注意事项进行了阐述。     

桥梁深水基础钢管桩围堰受力特性分析

为研究桥梁深水基础钢管桩围堰结构的受力特性,采用ANSYS Workbench建立有限元模型,对钢管桩围堰结构进行变形及应力分析。考虑在静水压力及动水压力作用下各工况中围堰结构的变形特点及各构件的应力分布情况,得出最不利工况,为现场施工提供技术指导。对比理论分析数据与现场监测数据的结果表明,本文方法可适用于桥梁深水基础的围堰分析,计算结果可为类似桥梁的围堰设计和施工提供参考。     

无封底钢混组合吊箱围堰在深水承台施工中的应用

在深水桥梁承台基础施工中普遍应用各类吊箱围堰施工,利用吊箱侧壁及底板围成一个隔水空间,为承台提供干施工条件。结合澧水二桥主墩14#、15#承台施工成功应用了水下无封底混凝土钢混组合吊箱围堰方案,对无封底钢混组合吊箱围堰结构设计及吊箱的加工、安装、同步下放系统、封堵混凝土等施工关键技术进行了阐述,总结出了一套实用性强、工艺简单、操作便捷、不需配置大型浮吊的深水承台钢混组合吊箱围堰施工技术。     

双线铁路箱梁施工过程中端块的受力分析

研究目的:为了满足施工中预应力钢筋张拉及锚固的需要,箱梁端部在构造上较为复杂。而在预应力筋初张拉、终张拉、落梁以及二期恒载作用下,对于各个阶段端块的受力及其变化状况尚需进一步分析与探讨。研究方法:结合某客运专线双线桥预应力混凝土简支整体箱梁的施工,对于其施工过程中端块的受力进行了分析计算和讨论。按实体块单元的有限元计算理论,建立全梁整体分析的三维空间有限元模型,从计算结果中提取出端块部分的受力情况进行比较和分析。研究结果:通过在不同阶段施工荷载作用下端块的受力计算,给出端块内外侧截面的受力情况,进而对双线铁路整体箱梁的端部在设计及施工中应注意的问题进行了探讨。     

杭州湾跨海大桥南滩涂区承台钢吊箱围堰设计与施工

本文介绍了在杭州湾海域风大、流急、冲刷严重、潮差大等特殊的施工环境条件下,根据南岸滩涂区地貌及承台结构设计特点,通过对单壁钢围堰、钢板桩围堰和钢吊箱围堰施工方案的系统分析,说明了钢吊箱围堰施工的经济性,合理性,实用性和安全可靠性。提出了利用装配式砼吊箱底板钻孔桩钢护筒支撑和潮水涨落间隙,进行水中承台钢吊箱围堰的设计与施工技术。     

恶劣海况下大型钢吊箱围堰施工关键技术

钢吊箱围堰作为一种成熟的深水承台施工方式已经被广泛采用,而在受潮汐、暗涌和风浪影响的恶劣海况下,大型钢吊箱围堰的施工安全风险极大,封底混凝土漏水现象、吊箱结构整体失稳等现象频发。针对上述安全和质量问题,在大连南部滨海大道工程星海湾跨海大桥钢吊箱施工中,采取了在吊箱结构上增加内支撑、防落钢带、侧板与底板间用型钢斜撑等措施。实践证明,通过这些加固措施,有效地提高了在恶劣海况下钢吊箱围堰施工的安全、稳定性能,以及承台混凝土的浇筑质量。     

短线法预制节段梁线形综合控制技术研究

针对节段梁预制线形控制难度较大、误差消除困难,结合郑州—许昌市域铁路节段箱梁施工,提出了基于有限元分析、三阶段控制的节段梁线形综合控制技术,并形成了以下结论:(1)有限元模拟可以为施工阶段划分、施工线性控制等提供详细的节段梁受力参数,是施工前需要提前进行的关键分析手段;(2)结合施工特点,将曲线段和直线度控制参数分别列出并建立前期控制阶段的几何数据库,可以有效提高线性的控制精度;(3)预制和施工阶段采用精确测量控制APP软件,实现了自动计算,杜绝了人工记录的瑕疵,提高了阶段梁预制安装的精度。     

天兴洲长江大桥3号主塔墩钢吊箱围堰施工

大型钢吊箱围堰在工厂整体制造成型、整体下水并浮运至墩位进行定位,是现代特大型桥梁深水基础施工的发展方向,可以提高钢吊箱围堰的制造精度,减少在墩位处现场拼装的水上作业量。整体制造浮运的钢吊箱围堰集钻孔桩施工平台、钢护筒插打导向结构及承台施工挡水围堰等多种功能于一身,可以大大缩短钻孔桩施工完毕后至开始承台施工的工序转换时间,缩短整个基础的施工时间。但围堰整体制造成型后结构庞大,对锚碇系统投设及围堰的精确定位标准等均有特殊的要求,并给围堰浮运拖带及定位等带来一系列的困难。以天兴洲长江大桥3号墩为例,介绍了大型钢吊箱围堰锚碇系统抛设及对拉预绞的施工方法,简述了双壁钢吊箱围堰浮运拖带方案的选择及围堰精确定位的方法。     

襄渝铁路流水河右线大桥钢吊箱施工力学效应分析

以襄渝铁路流水河右线大桥4号墩为工程背景，运用有限元法对钢吊箱施工过程进行力学效应分析。主要研究钢吊箱施工过程的稳定状况和变形状态，为施工提供数据支持，优化施工控制方案。同时对钢吊箱进行试验研究，试验结果与计算结果基本相符，说明计算模型正确。所得结论可为实际工程的计算和设计提供一定的理论参考。     

薄壁直线箱梁仿真分析的板段元方法

针对现有计算方法无法准确反应箱梁断面框架受力特征的缺陷,提出一种新的板段单元分析法。该方法基于Kirchhoff直线法假设,在已有箱梁腹板、翼板刚度方程基础上,准确考虑横隔板对结构整体受力的影响,相对粗略考虑横隔板自身的应力变化规律,提出新的横隔板元位移模式,从而建立完整的箱梁板元分析列式。算例分析表明:该方法可正确模拟箱梁纵向正应力受横隔板的影响规律,即较好地反映横隔板对箱梁翼、腹板的弹性支承效应;与通用有限元精细模型相比,在相同的计算精度要求下,板段元法所需的自由度少得多,极大地降低了仿真分析的计算量。板段元法适用于其他断面形状的箱梁结构或肋板式结构,也可用于斜交箱形直梁的分析,具有较好的适用性。     

内腔封底双壁钢套箱围堰在桥梁基础施工中的应用

研究目的:在河床裸露、岩面坚硬不平整、深水的条件下桥梁承台多采用钢围堰、全封混凝土阻水进行施工,当承台底与河床顶面高差较小不足于采用全封混凝土阻水时承台的施工就非常困难,本文研究上述条件下承台的有效施工方法。研究方法:以宜万铁路宜昌长江大桥11#墩承台施工为例,采用理论研究和工程实践相结合的方法,对该桥11#墩承台施工方案、施工工艺、阻水结构的形式进行研究和力学分析。研究结果:内腔封底双壁钢套箱围堰进行承台施工是一种新方法,在宜昌长江大桥11#墩承台施工中应用取得了很好的效果。研究结论:当承台底与河床顶面高差较小,不足以采用全封混凝土阻水时,采用环向封底的圆环形钢围堰阻水结构施工承台是一种理想的选择。考虑到围堰的安装、下放等问题,采用长方形的内腔封底双壁钢套箱围堰施工承台是一种不错的、较为实际的选择。     

西安北站站台雨棚斜拉杆施工技术

研究目的:郑西客运专线西安北站站台雨棚由钢立柱、悬挑钢梁和钢拉杆组成,钢拉杆一端与钢柱连接,另一端与雨棚相连。钢拉杆在立柱两端对称布置,并施加预应力,形成自平衡体系,减小了雨棚悬挑长度,并控制结构找形。针对工程特点,分析施工过程中影响拉杆力的各种因素,通过对施工全过程的模拟分析,确定拉杆无应力安装长度、施工张拉力等重要参数,掌握施工全过程状态。研究结论:针对本工程特点,通过分析得出:(1)施工之前,须对结构做施工张拉全过程模拟分析,确保拉索张拉施工均处于可控状态;(2)施工过程中应实时跟踪监控;(3)将计算结果与监测结果进行比较,证明了有限元模拟分析的正确性以及施工方案的可行性。     

钢吊箱围堰锚墩预应力定位新技术造价分析

采用锚墩施加预应力对钢吊箱围堰进行施工定位是一种新技术。依据武汉天兴洲公铁两用长江大桥2号墩钢吊箱围堰定位施工实践,简要介绍锚墩预应力定位施工选用原因、工艺原理、施工工艺流程与要点、施工周期、劳动组织以及施工参考定额。